Whoscored(中国·中文)官网-专注足球数据分析的专业平台

资源中心
Lightmatter公司旨在将小芯片与光子学结合起来

图片1.png

(图片:LightMatter)


在这一点上,摩尔定律是否死亡,已经在工程师和评论家之间来回踢了无数次。随着硅基晶体管的尺寸变得越来越小,制造商不得不努力应对温度密度增加的问题(在更小的面积上有更多的晶体管将会产生更多的热量),更不用说在追求更小的封装、更快速的晶体管过程中,自然会遇到的其他问题了。

作为小芯片技术比如TSMC的InFO_LI技术,和英特尔的Foveros 3D技术,已经实现了在同一衬底上配对多个芯片,增加更多的功能,但是这些芯片的互连仍然需要使用携带电子的电线。电子的飞行意味着温度升高(通过半导体的电阻而产生)和功耗增加。据“The Register” 报道,初创公司Lightmatter有另一个想法:芯片的互联完全不用电线。该公司在HotChips宣布,将采用光子学作为电线的替代。 

Lightmatter创始人兼CEO尼古拉斯·哈里斯(Nicholas Harris)在该公司的HotChips演示中表示:“电互连小芯片的阵列从根本上受到各种问题的困扰,其中包括串联功耗。”

这个问题很清楚,也已经被公认:单个封装中连接的小芯片越多,这些小芯片之间必须有更多的互连才能交换计算所需的数据。虽然电是一种快速的媒介,但它并不是最快的 — 光才是最快的。该公司的Passage技术允许不同的芯片通过纳米光子波导互连,旨在将光子学带入小芯片的时代。它基本上使用光子(而不是更普遍的电子)来传递信息,具有极低的信号损失,而且带宽大大的增加。 

有趣的是,AMD自己也在探索光子学的设计,为其架构提供信息传输。相对于AMD的小规模研究,英特尔则为此有一个专门的研究中心。 

“Passage是从一个300毫米的硅光子晶圆上切割下来的,其中包括激光器、光学调制器、光电探测器和晶体管,所有这些都并排集成在其中” ,Lightmatter创始人兼CEO 尼古拉斯·哈里斯继续说道。 

然后,将要互连的小芯片(如ASICs、CPU、GPU或内存芯片( 放在这个光子学的Passage “三明治” 上。 

“由于Passage集成了激光器和晶体管,共封装的芯片不必处理任何复杂的发射、接收或电路开关等光子元件” 哈里斯说。每个Passage可以容纳不同种类的芯片阵列。例如,一个Passage可能包含两种不同类型的ASICs,也可能包含两个HBM堆栈。” 

该公司声称,其方法可以使信息的出口和入口点之间的跳跃时间低于2纳秒,而不考虑点与点之间的距离(因此最远的小芯片将与最近的小芯片一样快)。Lightmatter使用的纳米光子波导比传统的光纤互连具有体积更小的优势:该公司表示,它可以在一根光纤的空间内安装多达40根波导。 

根据Lightmatter的说法,这使他们能够为每个芯片提供96 TBps的带宽。与之相比AMD的Infinity Fabric最大理论带宽为800 Gbps。片外通信(通过光纤阵列从Passage到其他系统)的峰值约为16 TBps。 

此外,由于Passage是在单个封装内部完全可以定制的互连,制造商不再需要自己的互连设计(如AMD的Infinity Fabric或英特尔的EMIB)。他们可以简单地将他们的器件放入一个用光子互联的Passage,该Passage可以容纳多达48个全光罩芯片(全光罩芯片意味着这些芯片可以占据制造工艺允许的尽可能多的面积),并在它们之间提供已经存在的互连。

尽管这是彻头彻尾的光子学,但Passage上种植的芯片是传统的硅基晶体管,这意味着它们仍然需要电子通信。这也可以通过使用硅通孔(tsv)来支持,tsv也能向芯片供电,并支持PCIe和CXL标准。 

摩尔定律没有死,只是因为芯片设计者的独创性。Lightmatter的方法只是一系列措施中的一个,这些措施旨在加速今天和明天的计算速度。唯一的问题是,当主要芯片公司也在花费大量资金和工程资源开发自己的技术时,它们有多大的意愿采用Lightmatter的技术?



免责声明 ______________________

本文注明来源为其他媒体或网站的文/图等稿件均为转载或编译。如涉及版权问题,请联系我们处理。最终解释权归本公众号所有。


XML 地图